Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
LC
Lulu Chen
Author with expertise in Molecular Mechanisms of Synaptic Plasticity and Neurological Disorders
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(100% Open Access)
Cited by:
1,122
h-index:
22
/
i10-index:
23
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Brain-Derived Neurotrophic Factor Promotes Long-Term Potentiation-Related Cytoskeletal Changes in Adult Hippocampus

Christopher Rex et al.Mar 14, 2007
Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is an extremely potent, positive modulator of theta burst induced long-term potentiation (LTP) in the adult hippocampus. The present studies tested whether the neurotrophin exerts its effects by facilitating cytoskeletal changes in dendritic spines. BDNF caused no changes in phalloidin labeling of filamentous actin (F-actin) when applied alone to rat hippocampal slices but markedly enhanced the number of densely labeled spines produced by a threshold level of theta burst stimulation. Conversely, the BDNF scavenger TrkB-Fc completely blocked increases in spine F-actin produced by suprathreshold levels of theta stimulation. TrkB-Fc also blocked LTP consolidation when applied 1-2 min, but not 10 min, after theta trains. Additional experiments confirmed that p21 activated kinase and cofilin, two actin-regulatory proteins implicated in spine morphogenesis, are concentrated in spines in mature hippocampus and further showed that both undergo rapid, dose-dependent phosphorylation after infusion of BDNF. These results demonstrate that the influence of BDNF on the actin cytoskeleton is retained into adulthood in which it serves to positively modulate the time-dependent LTP consolidation process.
0

Different Rho GTPase–dependent signaling pathways initiate sequential steps in the consolidation of long-term potentiation

Christopher Rex et al.Jul 13, 2009
The releasable factor adenosine blocks the formation of long-term potentiation (LTP). These experiments used this observation to uncover the synaptic processes that stabilize the potentiation effect. Brief adenosine infusion blocked stimulation-induced actin polymerization within dendritic spines along with LTP itself in control rat hippocampal slices but not in those pretreated with the actin filament stabilizer jasplakinolide. Adenosine also blocked activity-driven phosphorylation of synaptic cofilin but not of synaptic p21-activated kinase (PAK). A search for the upstream origins of these effects showed that adenosine suppressed RhoA activity but only modestly affected Rac and Cdc42. A RhoA kinase (ROCK) inhibitor reproduced adenosine's effects on cofilin phosphorylation, spine actin polymerization, and LTP, whereas a Rac inhibitor did not. However, inhibitors of Rac or PAK did prolong LTP's vulnerability to reversal by latrunculin, a toxin which blocks actin filament assembly. Thus, LTP induction initiates two synaptic signaling cascades: one (RhoA-ROCK-cofilin) leads to actin polymerization, whereas the other (Rac-PAK) stabilizes the newly formed filaments.
0

Changes in Synaptic Morphology Accompany Actin Signaling during LTP

Lulu Chen et al.May 16, 2007
Stabilization of long-term potentiation (LTP) is commonly proposed to involve changes in synaptic morphology and reorganization of the spine cytoskeleton. Here we tested whether, as predicted from this hypothesis, induction of LTP by theta-burst stimulation activates an actin regulatory pathway and alters synapse morphology within the same dendritic spines. TBS increased severalfold the numbers of spines containing phosphorylated (p) p21-activated kinase (PAK) or its downstream target cofilin; the latter regulates actin filament assembly. The PAK/cofilin phosphoproteins were increased at 2 min but not 30 s post-TBS, peaked at 7 min, and then declined. Double immunostaining for the postsynaptic density protein PSD95 revealed that spines with high pPAK or pCofilin levels had larger synapses (+60–70%) with a more normal size frequency distribution than did neighboring spines. Based on these results and simulations of shape changes to synapse-like objects, we propose that theta stimulation markedly increases the probability that a spine will enter a state characterized by a large, ovoid synapse and that this morphology is important for expression and later stabilization of LTP.
1

Neurexins Regulate GABA Co-release by Dopamine Neurons

Charles Ducrot et al.Oct 17, 2021
Summary Midbrain dopamine (DA) neurons are key regulators of basal ganglia functions. The axonal domain of these neurons is highly complex, with a large subset of non-synaptic release sites and a smaller subset of synaptic terminals from which glutamate or GABA are released. The molecular mechanisms regulating the connectivity of DA neurons and their neurochemical identity are unknown. Here we tested the hypothesis that the trans-synaptic cell adhesion molecules neurexins (Nrxns) regulate DA neuron neurotransmission. Conditional deletion of all Nrxns in DA neurons (DAT::Nrxns KO) showed that loss of Nrxns does not impair the basic development and ultrastructural characteristics of DA neuron terminals. However, loss of Nrxns caused an impairment of DA transmission revealed as a reduced rate of DA reuptake following activity-dependent DA release, decreased DA transporter levels, increased vesicular monoamine transporter expression, and impaired amphetamine-induced locomotor activity. Strikingly, electrophysiological recording revealed an increase of GABA co-release from DA neuron axons in the striatum of the KO mice. These findings suggest that Nrxns act as key regulators of DA neuron connectivity and DA-mediated functions. Highlights The study provides the first direct evidence of the role of neurexins in dopaminergic neurons. The synaptic adhesion molecules, neurexins, are not required for maintaining the structure of dopamine neuron terminals. Neurexins regulate dopaminergic neurotransmission through regulation of dopamine reuptake, impacting amphetamine-induced locomotion. Deletion of Nrxns in DA neurons causes a region-specific increase of GABA release by DA neurons.
1
Citation4
0
Save
18

Stress-induced plasticity of a novel CRHGABA projection disrupts reward behaviors

Matthew Birnie et al.Jul 3, 2022
Abstract Disrupted operations of the reward circuit are thought to underlie major emotional disorders including depression and drug abuse 1–3 . These disorders commonly arise following early life stress 4,5 ; however, how stress early in life enduringly impacts reward circuit functions to promote disease remains unclear. Here, we discover and characterize a novel stress-sensitive reward-circuit projection connecting the basolateral amygdala (BLA) and nucleus accumbens (NAc) that co-expresses GABA and the stress-reactive neuropeptide corticotropin-releasing hormone (CRH). We then identify a crucial role for this projection in executing the disrupted reward behaviors provoked by early-life adversity (ELA): Chemogenetic and optogenetic stimulations of the CRH GABA BLA→NAc projection in typically reared mice suppressed several reward seeking behaviors, recapitulating deficits resulting from ELA and demonstrating a key contribution of this pathway in the normal operations of the reward circuit. Next, inhibition of the CRH GABA BLA→NAc projection in adult mice that experienced ELA restored typical reward behaviors in these mice, and, in contrast, had little effect in typically reared mice, indicating a selective ELA-induced maladaptive plasticity of this reward-circuit projection. We discover a novel, stress-sensitive, reward inhibiting projection from the BLA→NAc with unique molecular features, which may provide targets for intervention in disabling mental illnesses.